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火电厂给水泵变频节能改造方案有哪些

高挑的春天
典雅的豆芽
2022-12-23 02:28:15

火电厂给水泵变频节能改造方案有哪些?

最佳答案
害羞的裙子
漂亮的水池
2025-09-12 06:47:23

火电厂给水泵变频节能改造非常必要,原因如下:

给水泵由于设计中层层加码,留有过大的富裕量,造成大马拉小车现象之外,由于采用节流调节,为满足生产工艺上的要求,造成更大的能源浪费现象。一台200MW发电机组的给水泵,其电动机功率达5000kW,水泵的出口压力为25.0MPa,而正常运行时的汽包压力为16.5MPa。水泵的出口压力与正常的汽包压力之间的差别如此之大(8.5MPa)的原因有两个:

(1) 考虑到锅炉检修以后打水压试验的需要;

(2) 为给水调节阀前提供较大的压力,以提高调节系统的反应速度。

由以上分析可知,当电动机定速运行时,为了维持汽包压力在正常值,必须在给水管道上加装给水调节阀,增加阻力,以至消耗大量的能源。若电机采用火电厂给水泵变频节能改造调速驱动,则可用改变电动机的转速来满足不同的压力要求,节省了因阀门阻力引起的附加损耗,达到节能的目的。同时以调速方法改变压力的响应速度远比改变阀门开度来得快,使锅炉汽包水位自动调节系统的反应加快,改善了锅炉给水调节系统的性能。

为了降低水泵的能耗,除了提高水泵本身的效率、降低管路系统阻力、合理配套并实现经济调度外,采用火电厂给水泵变频节能改造调速驱动是一种更加有效的途径。因为大多数水泵都需要根据主机负荷的变化调节流量,对调峰机组的水泵则尤其如此。根据目前我国电网的负荷情况,大多数125MW机组已参与调峰,为扩大调峰能力甚至一些200MW机组也不得不参与调峰运行。为这类调峰机组配套的各种水泵最好采用火电厂给水泵变频节能改造调速驱动,以获得最佳节能效果。例如,有一台国产200MW机组配备三台DG400-180型定速给水泵,当主机负荷为180MW时运行两台泵,调节阀的节流损失高达2.2MPa,仅此一项每年浪费电能883.9万kW•h。如果改用一台全容量调速给水泵则可以节省大量电能(表1)。由表1可见,当主机采用定压运行方式时,可平均节电20%,当主机采用定-滑-定运行方式时可平均节电30%。以上是没有考虑给水焓升变化的计算结果,如果考虑调速泵中给水焓升较小,则平均节电率将下降3%~5%。

从效率变化方面来看,节流调节法在工况改变时泵的效率曲线不变,因此随着流量减小泵的效率下降比较快,而火电厂给水泵变频节能改造后,当水泵转速改变时,泵的效率曲线也相应改变。因此,可以保证泵始终在高效区范围内运行。

因此,火电厂给水泵变频节能改造转速调节法调节流量可以大幅度节约电能。

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诚心的方盒
温柔的身影
2025-09-12 06:47:23

变压运行:保持汽轮机进汽调节阀全开或部分全开,通过改变锅炉出口蒸汽压力(温度不变)来满足负荷要求的运行方式。

定压运行就是在各种负荷下,保持锅炉出口的蒸汽压力和温度不变,而依靠改变汽轮机调速汽门的开度以适应发电机的功率变化,这是目前大多数机组采用的运行方式。母管制锅炉只能采取定压运行,单元制机组则既可采取定压运行,也可采取变压运行。所谓变压运行,就是汽轮机的调速汽门全开,发电机负荷在半负荷到满负荷幅度内变化时汽温基本维持不变,用改变锅炉的 汽压来调节。对于负荷变化较大,启动频繁的单元制机组,采用 变压运行有很多优点。首先是改善了汽轮机的工作条件。定压运行时,无论是喷嘴调节还是节流调节,汽轮机第一级后的蒸汽温 度随负荷变化的幅度较大。当负荷降低时,高压缸排汽温度以及中低压缸的进汽温度下降很多,不但机组效率降低,而且伴随很大的热应力和热变形,使汽轮机负荷变化的速度受到限制。而变 压运行时,由于在各种负荷下,汽轮机各级温度的变化较小,有利于快速启动和迅速调整负荷。

锅炉采用变压运行,可以在低负荷时显著降低给水泵的耗电量。定压运行锅炉负荷降低时,给水泵的耗电量只是由于给水流量的减少而降低;变压运行时,给水泵的耗电量还由于水荥出口压头的降低而进一步减少。以50%锅炉额定负荷为例,变压运行时给水泵的耗电量仅是定压运行的55%。给水泵耗电量约为 发电机发电量的2%~3%,超临界压力机组可达3%~5%。由于直流锅炉的给水泵耗电量更多,采用变压运行的节电效果更加显著。虽然采用变压运行在低负荷时,因降低了进汽压力,使机组效率稍有下降,但由于节流的减少和给水泵耗电量的降低,机组总的效率仍然是提高的。

鲤鱼钢笔
冷艳的砖头
2025-09-12 06:47:23
由于水泵在将输人的机械能转变为输出水的压力能和动能 的过程中,不可避免地存在各种损失,所以,泵的输出功率总是小

于输人功率。泵的输出功率与输人功率之比,称为水泵的效率。

锅炉给水泵是电厂或锅炉工作压力最高的泵,通常给水泵出 口压力比汽包压力高约30%。给水泵的效率之所以很低,是因 为给水泵的各项损失较大造成的。

给水泵属于低比转数泵,其特点是流量较小,而扬程很大, 为此,叶轮的外径较大,而叶轮的宽度较小,导致水力损失增加

和叶轮盖板的摩擦损失增加。

虽然给水栗采用多级叶轮,但为了减少叶轮级数,每级叶轮 的扬程仍然较高。由于给水泵为多级泵,轴较长,轴存在一定挠

度,为了避免动静部件摩擦,动静部件的间隙较大,加上叶轮两 侧的压差较大,使得水的泄漏量较大,导致容积损失增加。给水 泵的轴向推力很大,通常采用平衡盘平衡轴向推力,平衡盘工作

时产生的泄漏量进一步增大了容积损失。

给水泵出口压力很高,泵的扬程与泵转速的平方成正比,提 高泵的转速可以非常有效地提高每级叶轮的扬程,从而达到减少

叶轮级数,降低给水泵体积和重量的目的。所以,给水泵的转速 很高,通常为2950r/min,大容量机组采用汽轮机拖动给水泵

时,其转速高达6000~8000r/min。转速提高,填料密封和轴承 的摩擦损失增加。给水泵属于低比转数栗,其叶轮两侧盖板和平

衡盘的摩擦损失(又称为圆盘摩擦损失)较大。

由于给水泵各项损失较大,所以,给水泵的效率较低,约为 55%~65%,而属于高比转数的单级泵,其效率可高达80% ~90%。

贪玩的溪流
雪白的彩虹
2025-09-12 06:47:23
摘要:中小热电厂给水泵拖动方式多数采用电动方式,个别也采用汽轮机拖动利用锅炉富余蒸汽或工业抽汽驱动小汽轮机拖动给水泵,排汽入除氧器作加热蒸汽,是可以提高经济效益或节能效益。本文拟对它进行论述,供参考。关键词:中小热电厂 电动给水泵 汽动给水泵 经济分析一、 前言近年来,世界能源紧张,我国也备受影响,自2003年开始,我国煤、电、油、运全面紧张制约着国民经济发展和人民生活的提高。尤其是近年来煤、油价格飚升,使热电厂的热电成本大增,而上网电价,热价增长有限,使热电企业的利润空间越来越小,甚至造成亏损,难以维继。为了拓展生存空间,除了政府政策支撑改善外部环境外,主要靠热电企业本身“降本增利”进行“节能改造”,增加热负荷,降低消耗,提高效益、扭亏为盈的策略。其中行之有效的一项节能技改是改电动给水泵为汽动给水泵,今论析如下,供参考。二、 给水泵拖动方式锅炉给水泵的拖动方式,一般分电动机与汽轮机二种拖动方式。电动机多采用交流电动机,所以给水泵的转速是定速的,锅炉给水调节经过“节流”调节。但电动机操作方便、灵活、占地小,而汽轮机拖动,它有蒸汽管路和操作阀件,运行较麻烦,占地也大,但可变速运行,无“节流”损失。所以,中小热电厂,在电网联接时(上网)一般都采用电动方式,只有孤立热电厂(无电网时)、首期工程,为了首次启动、锅炉上水,必须有一台启动锅炉和配一台蒸汽轮机拖动的给水泵,便于第一次启动用。电动给水泵耗用的是电厂的发电量(厂用电),是主机从煤经过一系列能量转换而成的,而汽动给水泵是消耗的蒸汽的热能,是由煤经锅炉转换成主蒸汽做功后或不做功入给水泵小汽轮机直接拖动给水泵。也就是说给水泵小汽轮机的拖动蒸汽有二种可能,一种是锅炉的新汽,一种是入主汽轮机后,作了部分功的抽汽。后者是实现了能源的梯级利用,增加了抽汽量。其排汽有二,一为排入回热系统的除氧器,作为回热用,另为排入供热系统作为供热量的一部分,因此热电厂给水泵汽轮机是背压机组,没有冷源损失,能效很高。三、 利用富余新汽拖动锅炉给水泵1、 基本机理在电力供应紧缺的情况下,中小热电厂锅炉容量有富余时,用新汽拖动汽动给水泵,排汽并入外供热网,减少主汽轮机的外供抽汽,同时减少厂用电,增加外供电量。在外供热电负荷相同时,这种方法不节能,但上网电量增多,增加电厂的经济效益。2、 改造实例(1)某开发区热电厂概况设计规模:3×75t/h中温中压CFB锅炉,2×C12-3.43/0.98抽凝机组。2002年底采暖期负荷100t/h,非采暖期75t/h。采用常规设计三台锅炉配四台电动给水泵,一台备用,三台运行。给水泵型号DG85-67×9,Q=85m3/h,P=6.03MPa,电动机YKK355-2,N=250KW。在采暖期运行时,按汽轮机外供汽100t/h,发电功率24MW计算,汽轮机进汽量190t/h。三台炉总产汽量225t/h,富余蒸汽35t/h,在非采暖期富余汽量更多。根据新汽富余量和给水量要求,选用两台汽动给水泵,小背压机做功后的排汽与汽轮机0.98MPa供热抽汽汇合后外供。由于小背压机补充了一部分外供汽,从而减少了C12机组的抽汽量。(2)汽动给水泵汽轮机主要参数型 号:B0.25-3.5/0.98额定功率:250KW进汽压力:3.5MPa进汽温度:450℃进汽量:7t/h排汽压力:0.98MPa排汽温度:330℃排汽焓值:3176Kj/kg额定转速:3000rpm(3)技术经济分析给水泵驱动方式由电动改汽动时,在冬季采暖期外供热量100t/h,发电功率24MW。回热系统:一级高加,用供热抽汽0.98MPa、311℃加热,给水温度150℃;一级大气式除氧器,由0.25MPa、183℃抽汽加热至104℃;一级低加由低压抽汽0.07MPa、111℃加热,出水温度电动与汽动方案分别为60.2℃、64.2℃.经热力计算得出如下表1。表1 主要技术经济计算结果项 目 电动给水泵系统 汽动给水泵系统锅炉产汽量(t/h) 190 194外供汽量(t/h) 100 100汽轮机进汽量(t/h) 190 180发电机发电功率(KW) 24000 24000汽动给水泵进气量(t/h) / 14给水泵电动机功率(KW) 500 /从表1可见,在外供汽量和发电功率相同的情况下,采用两台汽水泵后,节省电动机功率500KW。但锅炉产汽量增加4t/h,两台汽动给水泵500KW全年节电为[设备年运行小时7000,上网电价0.46元/KWh]S=500×700×0.46=161×104元。每年锅炉多耗煤支出生产运营费用为(当地标煤价420元/t)3.98MPa,450℃,;ηgl=0.88; gs=628kj/kg。S1=[(194-190)×(3394-628)×7000/0.88/29308]×420=122×104元扣除增加燃料费则每年增收效益为△S=S-S1=161-122=39万元设备价格投资每台8万元,两台汽动给水泵配套的管道及阀门费用约15万元,增加设备投资为S2=[(2×50+15)2×8]×104=99×104元将电动给水泵与汽动给水泵投资费用进行比较,增额的静态投资回收期为:TY=99/39=2.54年。足见,利用富余新汽,采用汽动给水泵拖动,经济效益是显著的,经过两年半后即可回收投资。往后每年可为热电企业增益39万元。从表1中看出,在发电量,供热量不变情况下,锅炉产汽量增加了4t/h,也就是说冷源损失增加约4t/h,发电煤耗略有增加而已,所以有经济效益,并无节能效益。四、 利用抽汽驱动汽动给水泵1、利用供除氧器加热蒸汽的压差做功一般中小热电厂除氧器采用大气式,0.02Mpa压力,加热出水温为104℃。加热蒸汽采用压力为0.05~0.1Mpa,温度为150℃~170℃比较适宜。能级比较匹配。但是,由于种种原因,汽轮机抽汽压力不匹配,在相当多的热电厂中,常遇到以供热抽汽0.9Mpa,300℃左右作为热源,经阀门减压到0.1~0.2Mpa,再送往除氧器。此时,0.9Mpa减压至0.2Mpa的节流压损,存在着明显的能源损失。为此,0.9Mpa300℃供热抽汽先进入背压小汽轮机,使之拖动给水泵,排汽0.1Mpa入除氧器加热给水。既回收了节流损失,又节省了给水泵的厂用电。同时,当建厂初期热负荷不够大,往往热电比达不到四部委[1268]号文要求的100%,(或50%)时,用供热抽汽驱动汽动泵可增加热负荷,提高热电比,争取达标,增加机组利用小时数,提高企业经济效益的好处。2、利用供热抽汽驱动汽动泵实例(1)某热电厂概况装机容量为3万千瓦,两台C12-3.43/0.98抽凝机和一台C6-3.43/0.98抽凝机组,配置四台75t/h中压中温锅炉,除氧器用汽量为12t/h,原采用I级工业抽汽0.98Mpa,310℃,经节流减压送往大气式除氧器。锅炉给水系统采用功率为320KW的三台电动给水泵和一台带变频调节的功率为300KW的电动给水泵。(2)技改技经分析经论证分析,将12t/h,0.98Mpa,310℃的工业抽汽先通过小型背压汽轮机其排汽0.05~0.1 MPa,170℃左右用以加热除氧器的汽源,则可产生~1000KW的电能。0.98Mpa、310℃ =3076ki/kg;0.1 Mpa~170℃ =2946 kj/kg;ηid=0.9。估算功率:1200×(3076-2746)×0.9/3600=990KW≈1000KW。可节省厂用电功率1000KW左右。(按1000KW计)上网电价为前0.46元/kWh,年运行小时7000计,S=1000×7000×0.46=322×104元 设备价:每台B1—0.98/0.1热电联产汽轮机100万元。同时可省去两台320KW电动机,每台9万元,汽动泵配套的管道及阀门费用约13万元,增加设备投资为:S1=[(100+13)-2×13] ×104=87×104=87万元可见,将除氧加热汽节流损失回收,采用汽动泵方案,投资增加87万元而年增加上网电收入达322万元,所以静态投资回收期不到四个月,是一个经济效益十分好的改造项目,而热经济也是很好的,发电标煤耗,和供热标煤耗不变,但多供电1000KWh/h,是热电联产的发电煤耗比热电分供的发电煤耗低得多,所以是节能的。五、结 论中小热电厂给水泵拖动方式,常采用电动机拖动。建议当采暖期最大热负荷时全厂锅炉蒸发量有富余时,为了节省给水泵的厂用电,可以把电动泵改为汽动泵,利用富余新汽入汽动泵 汽轮机,排汽入外供热网系统,可增加外供电量,提高经济效益,但一般不可能有节能效益。另一种利用供热抽汽驱动给水泵汽轮机,排汽入回热系统除氧器。如除氧器加热汽源原来就是来自供热抽汽 0.98Mpa。经减压后入除氧器时,则回收的“节流”损失用来驱动小汽轮机,排汽0.1 MPa入除氧器加热给水至104℃,其经济效益和节能效益是最大的。同时,利用供热抽汽驱动给水泵汽轮机,可增加供热量。提高热电比,使建厂初期热电比达不到四部委[1268]号文标准时,增加了内部供热量,提高了热电比,使之达标,争取增加发电运行小时数,提高企业的经济效益,和节能效益。上两种电动给水泵改为汽动给水泵在缺电情况下,可增加供电量,缓解电力供需矛盾起一定作用。

整齐的便当
儒雅的白羊
2025-09-12 06:47:23
锅炉给水泵性能有:

1、泵在额定转速和额定流量下运转时,其性能允差;

2、锅炉给水泵的水力性能试验中5个试验数据:关死点、最小连续稳定流量点、最小流量与额定流量之间的中间点、额定流量点、110%额定流量点;

3、轴承温度极限范围;

4、锅炉给水泵未滤波振动值和滤波振动值;

5、锅炉给水泵水压试验的液体含氯量。

知识点延伸:

锅炉给水泵是一种常见的与锅炉配套使用的卧式离心泵,采用了国家推荐的使用高效节能的水力模型,具有性能范围广、运行效率高、使用寿命长的特性。

美满的猎豹
快乐的水池
2025-09-12 06:47:23
摘 要:中小热电厂给水泵拖动方式多数采用电动方式,个别也采用汽轮机拖动利用锅炉富余蒸汽或工业抽汽驱动小汽轮机拖动给水泵,排汽入除氧器作加热蒸汽,是可以提高经济效益或节能效益。本文拟对它进行论述,供参考。

关键词:中小热电厂 电动给水泵 汽动给水泵 经济分析

一、 前言

近年来,世界能源紧张,我国也备受影响,自2003年开始,我国煤、电、油、运全面紧张制约着国民经济发展和人民生活的提高。尤其是近年来煤、油价格飚升,使热电厂的热电成本大增,而上网电价,热价增长有限,使热电企业的利润空间越来越小,甚至造成亏损,难以维继。为了拓展生存空间,除了政府政策支撑改善外部环境外,主要靠热电企业本身“降本增利”进行“节能改造”,增加热负荷,降低消耗,提高效益、扭亏为盈的策略。其中行之有效的一项节能技改是改电动给水泵为汽动给水泵,今论析如下,供参考。

二、 给水泵拖动方式

锅炉给水泵的拖动方式,一般分电动机与汽轮机二种拖动方式。电动机多采用交流电动机,所以给水泵的转速是定速的,锅炉给水调节经过“节流”调节。但电动机操作方便、灵活、占地小,而汽轮机拖动,它有蒸汽管路和操作阀件,运行较麻烦,占地也大,但可变速运行,无“节流”损失。所以,中小热电厂,在电网联接时(上网)一般都采用电动方式,只有孤立热电厂(无电网时)、首期工程,为了首次启动、锅炉上水,必须有一台启动锅炉和配一台蒸汽轮机拖动的给水泵,便于第一次启动用。

电动给水泵耗用的是电厂的发电量(厂用电),是主机从煤经过一系列能量转换而成的,而汽动给水泵是消耗的蒸汽的热能,是由煤经锅炉转换成主蒸汽做功后或不做功入给水泵小汽轮机直接拖动给水泵。也就是说给水泵小汽轮机的拖动蒸汽有二种可能,一种是锅炉的新汽,一种是入主汽轮机后,作了部分功的抽汽。后者是实现了能源的梯级利用,增加了抽汽量。其排汽有二,一为排入回热系统的除氧器,作为回热用,另为排入供热系统作为供热量的一部分,因此热电厂给水泵汽轮机是背压机组,没有冷源损失,能效很高。

三、 利用富余新汽拖动锅炉给水泵

1、 基本机理

在电力供应紧缺的情况下,中小热电厂锅炉容量有富余时,用新汽拖动汽动给水泵,排汽并入外供热网,减少主汽轮机的外供抽汽,同时减少厂用电,增加外供电量。在外供热电负荷相同时,这种方法不节能,但上网电量增多,增加电厂的经济效益。

2、 改造实例

(1)某开发区热电厂概况

设计规模:3×75t/h中温中压CFB锅炉,2×C12-3.43/0.98抽凝机组。2002年底采暖期负荷100t/h,非采暖期75t/h。

采用常规设计三台锅炉配四台电动给水泵,一台备用,三台运行。给水泵型号DG85-67×9,Q=85m3/h,P=6.03MPa,电动机YKK355-2,N=250KW。在采暖期运行时,按汽轮机外供汽100t/h,发电功率24MW计算,汽轮机进汽量190t/h。三台炉总产汽量225t/h,富余蒸汽35t/h,在非采暖期富余汽量更多。

根据新汽富余量和给水量要求,选用两台汽动给水泵,小背压机做功后的排汽与汽轮机0.98MPa供热抽汽汇合后外供。由于小背压机补充了一部分外供汽,从而减少了C12机组的抽汽量。

(2)汽动给水泵汽轮机主要参数

型号:B0.25-3.5/0.98

额定功率:250KW

进汽压力:3.5MPa

进汽温度:450℃

进 汽 量:7t/h

排汽压力:0.98MPa

排汽温度:330℃

排汽焓值:3176Kj/kg

额定转速:3000rpm

(3)技术经济分析

给水泵驱动方式由电动改汽动时,在冬季采暖期外供热量100t/h,发电功率24MW。回热系统:一级高加,用供热抽汽0.98MPa、311℃加热,给水温度150℃;一级大气式除氧器,由0.25MPa、183℃抽汽加热至104℃;一级低加由低压抽汽0.07MPa、111℃加热,出水温度电动与汽动方案分别为60.2℃、64.2℃.经热力计算得出如下表1。

表1 主要技术经济计算结果

项 目

电动给水泵系统

汽动给水泵系统

锅炉产汽量(t/h)

190

194

外供汽量(t/h)

100

100

汽轮机进汽量(t/h)

190

180

发电机发电功率(KW)

24000

24000

汽动给水泵进气量(t/h)

/

14

给水泵电动机功率(KW)

500

/

从表1可见,在外供汽量和发电功率相同的情况下,采用两台汽水泵后,节省电动机功率500KW。但锅炉产汽量增加4t/h,两台汽动给水泵500KW全年节电为[设备年运行小时7000,上网电价0.46元/KWh]

S=500×700×0.46=161×104元。

每年锅炉多耗煤支出生产运营费用为(当地标煤价420元/t)

3.98MPa,450℃, ;ηgl=0.88; gs=628kj/kg。

S1=[(194-190)×(3394-628)×7000/0.88/29308]×420=122×104元

扣除增加燃料费则每年增收效益为

△S=S-S1=161-122=39万元

设备价格投资每台8万元,两台汽动给水泵配套的管道及阀门费用约15万元,增加设备投资为

S2=[(2×50+15)2×8]×104=99×104元

将电动给水泵与汽动给水泵投资费用进行比较,增额的静态投资回收期为:

TY=99/39=2.54年。

足见,利用富余新汽,采用汽动给水泵拖动,经济效益是显著的,经过两年半后即可回收投资。往后每年可为热电企业增益39万元。从表1中看出,在发电量,供热量不变情况下,锅炉产汽量增加了4t/h,也就是说冷源损失增加约4t/h,发电煤耗略有增加而已,所以有经济效益,并无节能效益。

四、 利用抽汽驱动汽动给水泵

1、利用供除氧器加热蒸汽的压差做功

一般中小热电厂除氧器采用大气式,0.02Mpa压力,加热出水温为104℃。加热蒸汽采用压力为0.05~0.1Mpa,温度为150℃~170℃比较适宜。能级比较匹配。但是,由于种种原因,汽轮机抽汽压力不匹配,在相当多的热电厂中,常遇到以供热抽汽0.9Mpa,300℃左右作为热源,经阀门减压到0.1~0.2Mpa,再送往除氧器。此时,0.9Mpa减压至0.2Mpa的节流压损,存在着明显的能源损失。为此,0.9Mpa300℃供热抽汽先进入背压小汽轮机,使之拖动给水泵,排汽0.1Mpa入除氧器加热给水。既回收了节流损失,又节省了给水泵的厂用电。同时,当建厂初期热负荷不够大,往往热电比达不到四部委[1268]号文要求的100%,(或50%)时,用供热抽汽驱动汽动泵可增加热负荷,提高热电比,争取达标,增加机组利用小时数,提高企业经济效益的好处。

2、利用供热抽汽驱动汽动泵实例

(1)某热电厂概况

装机容量为3万千瓦,两台C12-3.43/0.98抽凝机和一台C6-3.43/0.98抽凝机组,配置四台75t/h中压中温锅炉,除氧器用汽量为12t/h,原采用I级工业抽汽0.98Mpa,310℃,经节流减压送往大气式除氧器。锅炉给水系统采用功率为320KW的三台电动给水泵和一台带变频调节的功率为300KW的电动给水泵。

(2)技改技经分析

经论证分析,将12t/h,0.98Mpa,310℃的工业抽汽先通过小型背压汽轮机其排汽0.05~0.1 MPa,170℃左右用以加热除氧器的汽源,则可产生~1000KW的电能。

0.98Mpa、310℃ =3076ki/kg;0.1 Mpa~170℃ =2946 kj/kg;ηid=0.9。

估算功率:

1200×(3076-2746)×0.9/3600=990KW≈1000KW。

可节省厂用电功率1000KW左右。(按1000KW计)

上网电价为前0.46元/kWh,年运行小时7000计,

S=1000×7000×0.46=322×104元

设备价:每台B1—0.98/0.1热电联产汽轮机100万元。同时可省去两台320KW电动机,每台9万元,汽动泵配套的管道及阀门费用约13万元,增加设备投资为:

S1=[(100+13)-2×13] ×104=87×104=87万元

可见,将除氧加热汽节流损失回收,采用汽动泵方案,投资增加87万元而年增加上网电收入达322万元,所以静态投资回收期不到四个月,是一个经济效益十分好的改造项目,而热经济也是很好的,发电标煤耗,和供热标煤耗不变,但多供电1000KWh/h,是热电联产的发电煤耗比热电分供的发电煤耗低得多,所以是节能的。

五、结 论

中小热电厂给水泵拖动方式,常采用电动机拖动。建议当采暖期最大热负荷时全厂锅炉蒸发量有富余时,为了节省给水泵的厂用电,可以把电动泵改为汽动泵,利用富余新汽入汽动泵 汽轮机,排汽入外供热网系统,可增加外供电量,提高经济效益,但一般不可能有节能效益。

另一种利用供热抽汽驱动给水泵汽轮机,排汽入回热系统除氧器。如除氧器加热汽源原来就是来自供热抽汽 0.98Mpa。经减压后入除氧器时,则回收的“节流”损失用来驱动小汽轮机,排汽0.1 MPa入除氧器加热给水至104℃,其经济效益和节能效益是最大的。同时,利用供热抽汽驱动给水泵汽轮机,可增加供热量。提高热电比,使建厂初期热电比达不到四部委[1268]号文标准时,增加了内部供热量,提高了热电比,使之达标,争取增加发电运行小时数,提高企业的经济效益,和节能效益。

上两种电动给水泵改为汽动给水泵在缺电情况下,可增加供电量,缓解电力供需矛盾起一定作用。

土豪的大神
外向的自行车
2025-09-12 06:47:23
一.概述

风机水泵类负载多是根据满负荷工作需要用量来选型,实际应用中大部分时间并非工作于满负荷状态,由于交流调速电机很困难。通常工业锅炉上的鼓风机、引风机、给水泵都是电机以定速运行,再通过改变风机入口的档板开度来调节风量;通过改变水泵出口管路上的调节阀开度来调节给水泵。而风机和水泵的最大特点是负载转矩与转速的平方成正比,而轴功率与转速的立方成正比,因此如将电机的定速运转改为根据需要的流量来调节电机的转速就可以节约大量的电能,同时也可以容易实现闭环恒压控制,节能效果将进一步提高。

现将株洲某化工厂设计和实施的一台35t/h工业锅炉的变频调速系统改造项目作一介绍。

二.锅炉系统构成

控制系统总体构成如图一所示,图中传感变送仪表将锅炉的特种工艺参数变换成4—20MA/DC电流信号,送至变频器、控制器能完成数据采集,回路控制等功能。其中鼓风机、引风机、炉排机变频器受燃烧控制系统的控制,给水泵变频器受汽包水位的控制。控制器的输出信号将控制相关的变频器输出频率,以达到稳定工况及提高锅炉热效率和节能目的。

变频器频率设定信号采用4—20MA/DC电流信号,在控制器与每台变频器之间装有一台小型自动切换操作器,该操作器输入输出均为4—20MA/DC,具有手动、自动、强制手动三种工作方式。变频器的正转信号由一开关控制、并装在操作台上,因此控制变频器的启动、停止及调节其输出频率是很方便的。此处还用变频器来调整两台皮带输渣机的速度。

壹台锅炉共使用了六台传动之星Y系列一体化智能变频器和二台G系列高性能通用型变频器。

其中Y系列一体化智能变频器如下图二所示,它的功能特点是:

A。结构紧凑,外形美见;

B。具有节电、市电和停止三位锁控开关,便于转换及管理;

C。变频器发生故障时,可自动切断电源,转换到工频运行;

D。具有键盘锁定功能,防止误操作;

E。高可靠性。市电/节能运行双回路安全设计,具有自动复位、掉电复位功能。

G系列高性能通用型变频器功能特点如下所示:

A.采用独特的空间电压矢量调制方式;

B.独有的载频和死区补偿技术,实现完美的电流波形;

C.超静音优化设计,降低电机噪音;

D.内置简易PLC;

E.内置RS485/RS232通讯接口,可联机控制。

三.系统各部分变频改造介绍

1.鼓风机和引风机

鼓风机为45KW两台,选用45KW Y系列一体化变频器2台。

通过炉膛中烟气氧量变送器传输的电流信号,控制鼓风机转速,保障烟气氧量稳定在燃料燃烧要求的最佳范围,达到节电和节煤双重效果。

引风机为93KW两台,选用93KW Y系列一体化变频器2台。

使锅炉处于负压状态,不仅为炉膛内的燃料燃烧达到最佳的风煤比提供了基础条件,而且不使炉膛吸入过多的冷空气和烟道排出过多热量,同时还避免了由于人工操作不当和维护不及时引起的人身和设备事故。

为了保证锅炉的安全运行,工业锅炉都设置有联锁保护电路,即电气联锁保护、工艺参数锁保护。前者在锅炉启、停时,保证引风机先于鼓风机启动而晚于鼓风机停止运行,以防误操作时炉膛正压喷火,危及人身安全,及粉尖外喷影响环境卫生;后者在汽包水位或汽包压力超标时,自动停止鼓、引风机,迅速减弱燃烧,以确保锅炉的安全。

鼓、引风机启动的相互联锁保护电路,是利用变频器的频率水平检测来实现的,即先启动引风机,当引风机转速高于某一设定值频率时,输出有效信号起作用,使Y1端子输出为ON,(并对F0-44号参数设为7)才允许鼓风机启动,如图三所示:为避免炉膛正压喷火,可将鼓风机变频加速时间设定比引风机加速时间长一些;停机时,将鼓风机变频的X1与COM短接,(并对F0-046号参数设为1)输入了空转命令,鼓风机输出马上为OHZ,鼓风机马上停机,而引风机则按原设定的减速时间慢慢停下来,工艺参数超标时与仪表相联的继电器动作,在报警的同时,还断开鼓、引风机的正转运行信号,使鼓、引风机停机,停机过程同上,不再详述。

2.给水泵

给水泵两台30KW,选用30KW Y系列一体化变频器2台。

采用一拖一带工频旁路,一台运行一台备用的方式,如图四所示:给水泵是向锅炉提供足够的软化水,使锅炉液面保持一定的高度,多采用恒压控制或恒液位控制,使液面不随蒸发量的变化而改变。频率设定信号为4—20MA/DC并联接至变频器,这比串联接线的可靠性要高,并且取消了常规启动柜和电动调节阀。

当工业锅炉的给水泵采用变频调速时,存在一个事故隐患,但往往被忽视。自动给水系统输出的电流信号,作为给定频率信号,通过变频器对水泵转速进行控制,以达到调整给水流量来稳定汽包水位之目的。在生产过程中,如果自控系统断电或控制无输出信号及变频器出故障,将使变频器输出频率为0HZ,使给水泵停转中断给水,这对锅炉安全是极不利的,因此应采用取一定措施,以避免断水事故的发生。监测自控系统供电及控制器和操作器是否正常呢?

最直观的方法是监测输入至变频器的4—20MA/DC电流信号的有无,失常时通过监测电路将给水变频器的X1与COM接通,如给水泵控制示意图五所示,变频器设定的第一段速度运行(50HZ),此前应对F0-046、047、048号参数进行设置,这不保证了锅炉供水不中断,另一个方法是对变频器的频率设定信号进行控制,在正常时用电流设定(4—20MA/DC),异常时自动改用电压设定。即增设一只位器,在异常时用其来调整变频器的输出频率。此时,使用X4端子功能,并对其FO-049号参数进行设置。仍靠上述的监测电路来控制X4-COM通断来达到目的。(具体的一些参数设置请参照传动之星说明书)

对于给水泵变频器加速时间的设定,应在保证供水的前提下,尽量长一点,这样对工艺管道有利,因为这可以克服水泵加速过快时的“水锤效应”和减速过快时的“空化现象”。

3.炉排及输渣机

选用7.5KW和5.5KW G系列高性能通用型变频器各一台。

输渣机按常规50HZ运行时,皮带运行时,皮带运行速度太快,况且有时皮带上还没有煤渣,这样皮带磨损很大,需要经常更换皮带。而且煤渣多与少还与使用的煤质有很大的关系,因此采用变频器后即可以降低皮带输渣机的运行速度,又可以根据煤渣多少来改变皮带运行速度。实施中,我们采用低于50HZ的固定频率运行方式,即将变频器上限频率设定为某一频率(本例中为25HZ),这样皮带运行速度仅为常规运行方式的50%,大大减少了皮带的磨损。如果在这一速度下运行时出现煤渣过多,可将速度适当加快。由于这样的情况不经常发生,故采用重新设置变频器上限频率方式进行,或通过变频器键盘的▲、▼键来调整频率。

正常操作时,一般不轻易切断变频器的主电源,停炉时间较短时,钮下变频器正转信号即可,只有长时间停炉及检修时才切断变频器主电源,并在操作台上设计有变频器跳闸的声光报警信号及变频器复位按钮。

四.应用效果

通过对变频器在工业锅炉上的应用,采用变频器控制具有以下诸多优点:

1.采用变频器控制电机的转速,档板和调节阀的机械磨损、卡死等故障将不复存在,节电效果显著;

2.采用变频器控制电机,实现了大电机的启软动,平滑启动及转机转速下降,避免了对电网的冲击,减少电动机故障率,延长了使用寿命;

3.电机将在低于额定转速的状态下运行,降低了噪声对环境的影响;

4.具有过载、过压、过流、欠压、电源缺相等自动保护功能及声光报警功能;

5.安装比较方便,不用破坏原有的配电设施及环境;

6.自动控制炉膛负压,减少人工操作因素;

7.采用工业上最流行最通用的工控机和触摸屏,可以显示整个控制系统的运行情况,包括温度、压力、流量等其它参数;

因此,为了节约电能,提高锅炉燃烧控制水平,增加经济效益,采用变频调速系统取代低效高能耗的风门档板,已成为各锅炉使用单位企业节能改造的重点。

原文地址http://www.21ca.cn/publish/tech/application/2007/7/tech_3_16_5844.html

自然的飞鸟
文艺的百褶裙
2025-09-12 06:47:23

原理:在电力供应紧缺的情况下,中小热电厂锅炉容量有富余时,用新汽拖动汽动给水泵,排汽并入外供热网,减少主汽轮机的外供抽汽,同时减少厂用电,增加外供电量。在外供热电负荷相同时,这种方法不节能,但上网电量增多,增加电厂的经济效益。

一般中小热电厂除氧器采用大气式,0.12Mpa压力,加热出水温为104℃。加热蒸汽采用压力为0.05~0.1Mpa,温度为150℃~170℃比较适宜。能级比较匹配。

但是,由于种种原因,汽轮机抽汽压力不匹配,在相当多的热电厂中,常遇到以供热抽汽0.9Mpa,300℃左右作为热源,经阀门减压到0.1~0.2Mpa,再送往除氧器。

扩展资料

给水泵使用的注意事项:

1、如果水泵有任何小的故障切记不能让其工作。如果水泵轴的填料完磨损后要及时添加,如果继续使用水泵会漏气。这样带来的直接影响是电机耗能增加进而会损坏叶轮。

2、如果水泵在使用的过程中发生强烈的震动这时一定要停下来检查下是什么原因,否则同样会对水泵造成损坏。

3、当水泵底阀漏水时,不能会用干土填入到水泵进口管里,用水冲到底阀处,因为当把干土放入到进水管里当水泵开始工作时这些干土就会进入泵内,这时就会损坏水泵叶轮和轴承,这样做缩短了水泵使用寿命。

参考资料来源:百度百科-给水泵

无语的荔枝
淡然的蜜蜂
2025-09-12 06:47:23

给水泵是供给锅炉用水的水泵。给水泵将除氧器储水箱中具有一定温度的给水,输送给锅炉,作为锅炉用水。

根据锅炉运行的特点,给水泵必须连续不断地运行,保证锅炉给水,从而保证锅炉安全生产的要求。给水泵一般都是采用多级离心式水泵。在水泵进水段和出水段两端都装有填料筒。有的水泵为了冷却填料,在填料筒外还设有冷却水室,内有冷却水流动,用冷却水来冷却填料。

扩展资料:

给水泵技术要求

1、给水泵输送的锅炉给水是在一定压力下的饱和水,温度较高,在给水泵进口处容易汽化,会形 成汽蚀而造成出水中断。为了防止给水汽化,泵的吸水高度应为负值,以使给水泵进口的静压力高于 进口水温相应的饱和压力。

因此,通常把给水泵装在除氧器给水箱以下一定高度,以增加给水泵进口的静压力,避免汽化现象发生,保证水泵正常供水。一般给水泵都装在除氧器以下6~7m处。

2、为了适应锅炉负荷变化的需要,要求在调节改变给水量以后,给水泵的出口压力变化应较小, 因此给水泵的特性曲线必须比较平坦。

3、给水泵是在进口水温高,出口压力大的情况下运行。给水泵出水口压力主要取决于锅炉汽包的 工作压力,另外,给水泵的出水还必须克服给水管路及阀门的阻力;各级加热器阻力;

给水调整阀门的阻力;省煤器阻力;锅炉进水口与水泵出水口之间的管道距离和几何高度形成的阻力;锅炉汽包内 存的压力;直流锅炉推动水循环所需要的压力。根据经验,一般给水泵出口压力最小为锅炉最高工作压力的1.25倍。

参考资料来源:百度百科-给水泵

粗暴的金毛
长情的帽子
2025-09-12 06:47:23
锅炉给水主要是通过给水泵来完成的,通过运行给水泵可将合格的水输送到锅炉里,防止干烧事故发生。需要注意的是,给锅炉使用的水质一定要合格,也就是经过化学处理后的软水,不含有杂质和结构物质,以保证锅炉的长期安全稳定工作,否则一旦锅炉内部严重结构将影响锅炉正常加热,效率大大下降。